边缘计算与智慧互联技术研讨会

中国计算机学会CCF长沙分部活动

边缘计算与智慧互联技术研讨会

2018年7月17日

湖南.长沙 中南大学 科教楼会议室

物联网、车联网、工业互联网、智能电网的迅猛发展对边缘计算模型、方法、算法、解决方案提出迫切的要求，5G标准正式形成，商用网络正在开始部署将为边缘计算实施提供有力的支撑，而智慧地球、智慧城市、智慧家庭、智慧电网、智慧农场、智慧交通、智慧工厂、智慧医疗汇成了边缘计算源源不断的应用需求。这些将对计算范式、通信模式、资源协同、安全与信任等等产生新的挑战，需要新思路和解决方案。

工业界与学术界的先行者们已经边缘计算与智慧互联领域开启可贵的探索，如框架结构、机制方法、标准规范、社区组织都在蓬勃发展。举办边缘计算与智慧互联技术研讨会，邀请到学界和工业界的多位著名专家及相关领域研究人员，来分享最新的研究成果与进展，并探讨未来的挑战与机遇。

本次研讨会由CCF长沙、湖南省物联网学会、中南大学信息科学与工程学院主办，由中南大学信息科学与工程学院通信工程系、湖南省数据传感与交换设备工程中心、恒茂高科股份有限公司联合承办。

会议日程

08:45-08:55   开幕致辞：CCF长沙主席 国防科技大学计算机学院副院长 卢凯教授致辞

                              中南大学信息科学与工程学院院长 邹北骥教授致欢迎辞

08:55-09:05   合影留念

09:05-09:45   特邀报告

            特邀讲者：方玉光 教授 IEEE、AAAS Fellow   美国佛罗里达大学

            演讲题目：Beef Up the Edge: How to Build a More Powerful IoT System

09:45-10:25   特邀讲者： 杨 旸 教授 IEEE Fellow 上海科技大学

            演讲题目：Fog Computing for 5G/IoT Development

10:25-10:45   茶歇

10:45-11:25   特邀讲者： 蔡 霖 教授 加拿大维多利亚大学

            演讲题目：Multi-hop wireless pipeline powering Internet-of-Things

11:25-12:05   特邀讲者：邓晓衡 教授 中南大学

      演讲题目：边缘计算技术与应用探索

12:05-13:20 午宴+休息

13:20-14:00   特邀讲者：张彦 教授 挪威奥斯陆大学

      演讲题目： Mobile Edge Computing for Internet of Vehicles

14:00-14:40   特邀讲者：李新明 教授 中科院电子所

      演讲题目：赋能边缘

14:40-15:20   特邀讲者：吴 帆 教授 上海交通大学

      演讲题目：数海淘金：数据定价的挑战与初探

15:20-15:40   茶歇

15:40-16:20   特邀讲者：何建平 教授 上海交通大学

      演讲题目：Privacy-preserving Average Consensus: Condition, Inference and Optimal Design

16:20-17:00   特邀讲者：任 炬 教授 中南大学信息科学与工程学院

      演讲题目： 面向物联网终端的流式软件加载方法

17:00-17:40   Panel：从云到边：如何跟进信息技术快速更新和迭代的浪潮？

                      Panelist: （方玉光，杨旸，蔡霖，张彦，李新明，吴帆，何建平，邓晓衡，任炬）          

执行主席：邓晓衡 教授  中南大学信息科学与工程学院，CCF长沙执委

执行主席：李 宏 教授  中南大学信息科学与工程学院，教授

执行主席：张 锦 教授  湖南师范大学信息学院，CCF长沙秘书长

执行主席：彭 军 教授  中南大学信息科学与工程学院，教授

联系人：陈欢 邓晓衡，18373235386，13337218597，email: 18373235386@163.com dxh@csu.edu.cn

特邀讲者和报告内容简介

特邀讲者：方玉光教授

方玉光，美国科学促进会会士（AAAS Fellow）， 美国电子电气工程师协会会士（IEEE Fellow），美国佛罗里达大学电子与计算机工程系教授，长江学者讲座教授。方玉光教授在无线移动通信和自动控制领域有着卓越的国际影响力，在IEEE JSAC、IEEE TAC等国际顶级期刊和INFOCOM、ICDCS等国际顶级会议发表论文450余篇，论文被引用19000余次，H指数为78，曾获美国国家自然科学基金会杰出青年教授奖, 2018 IEEE Vehicular Technology Society Outstanding Service Award。曾任IEEE Transactions on Vehicular Technology主编，IEEE Wireless Communications主编。现任IEEE Communications Society杂志主任。

报告题目：Beef Up the Edge: How to Build a More Powerful IoT System

Connected things in various cyber-physical systems (CPSs), namely IoTs, enable us to sense physical environments, extract intelligent information, and better regulate physical systems we heavily depend on in our daily life. Unfortunately, how to design effective and efficient systems to meet specific applications with diverse quality of service requirements is of paramount importance but highly challenging due to the spatial and temporal variations of user traffic, network spectrum resource, computing capability, storage, and device types. One holistic design approach from the end-to-end perspective seems to be in dire need.

In this talk, the speaker will discuss various related problems and challenges in a connected world and then present a novel collaborative network architecture to enabling connected things to effectively harvest in-network capability (spectrum, energy, storage, and computing power) in a cognitive fashion and intelligently manage the spectrum efficiency, energy efficiency, and yes, security! By pushing in-network capability in communications, computing, and storage to the edge, this network architecture provides an effective and robust approach to IoT.

特邀讲者：杨 旸 教授

杨旸， 博士，现任上海科技大学信息学院教授、上海雾计算实验室联合主任；国际雾计算产学研联盟（OpenFog Consortium）大中华区主任；中国通信学会“学术工作委员会”委员；科技部“第五代移动通信系统（5G）前期研究开发”重大项目总体专家组专家；国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”总体组专家。研究领域包括无线传感器网络（物联网）、新一代移动通信系统（5G）、雾计算与网络技术，开放无线测试验证平台等。已申报80多项科技发明专利，发表了150多篇学术论文。杨旸在1996年和1999年于东南大学无线电工程系获本科和硕士学位，2002年于香港中文大学信息工程系获博士学位。之后，留在香港中文大学信息工程系担任助理教授。2003年8月到英国布鲁奈尔大学（Brunel University）的电子与计算机工程系担任讲师。2005年3月到英国伦敦大学学院（UCL）电子与电气工程系担任讲师，后升职为高级讲师（终生教职）。回国后，杨旸牵头承担了国家科技重大专项（03专项）、国家863计划、国家自然科学基金重点等一系列前沿课题研究。由于科研业绩突出，杨旸入选中组部“万人计划”、上海市“千人计划”、中科院“百人计划”、上海市“优秀学术带头人”和“领军人才”等荣誉，他牵头的“宽带无线传感网”科研团队入选为科技部创新人才推进计划“重点领域创新团队”荣誉。2017年由于无线网络的贡献被评为IEEE Fellow。

报告题目：Fog Computing for 5G/IoT Development

Fog computing has recently attracted a lot of attentions from communication, computing and control communities. Different from traditional telecom manufacturers, Google, Intel and Facebook actively announced their disruptive approaches for 5G/IoT services based on generic hardware and customized software. In this talk, we will give an introduction of a fog-enabled 5G/IoT R&D platform, which applies SDN and NFV techniques to realize the key functions of a telecom operator according to the 3GPP standard on general CPU/GPU computing platform. It is very adaptive and flexible for supporting a variety of internet of things (IoT) applications in vertical industries. New technical challenges and potential applications of this open platform in delay-sensitive control areas will be fully discussed.

特邀讲者：蔡 霖 教授

蔡霖，

博士, 加拿大维多利亚大学正教授，研究领域包括无线网络资源管理和性能分析、跨层优化、拓扑控制、物联网和多媒体传输等，在国际知名杂志和会议发表文章 200 多篇, 其中 IEEE 汇刊/Automatica 期刊文章80多篇，IEEE/ACM 旗舰会议文章90多篇 。荣获得 IEEE 旗舰会议 IEEE ICC 2008 最佳论文奖和IEEE WCNC 2011最佳学术论文奖。鉴于她的杰出学术贡献和原创性研究成果, 于2010 年和2015年获加拿大国家自然科学和工程基金会支持卓越研究的“发现加速器奖”（Discovery Accelerator Supplements Award)。蔡霖教授(曾)担任多个知名期刊的编委, 包括IEEE Internet of Things Journal, IEEE Trans. on Wireless Communications 和IEEE Trans. on Vehicular Technology等, 2018年起担任大数据领域重要期刊IEEE Trans. on Big Data的指导委员会成员。她创立了加拿大维多利亚地区IEEE车辆技术和通信联合协会并担任主席职务, 2018年起任加拿大国家自然科学和工程基金会Discovery Grant的专家评委，是BC省注册专业工程师。

报告题目：Multi-hop wireless pipeline powering Internet-of-Things

Long-distance wireless transmission for IoT is technically challenging. Wireless communication is broadcast in nature, and wireless signal is propagated and decayed over distance, and interferes with each other. To enable long-distance information exchange, it is sensible to construct a multi-hop bidirectional wireless pipeline, so wireless devices can use lower power with less interference to relay for each other, achieving a higher spatial capacity. However, multi-hop wireless transmission has suffered from the curse that the throughput and reliability degrade quickly when the number of hops increases, due to mutual interference and inefficient resource management. Abandoning the traditional approach that the physical (PHY) layer deals with point-to-point transmission only, we let the PHY layer be adaptive to network topology and traffic. Following this line of breakthrough, we proposed a multi-hop physical-layer network coding (MPNC) solution to create a wireless bidirectional pipeline that can maintain an end-to-end (e2e) scalable throughput regardless of the distance while the e2e error rate increases merely linearly w.r.t. hop count.

特邀讲者：邓晓衡 教授

邓晓衡，男，博士，1974年出生，现为中南大学信息科学与工程学院教授、博士生导师、湖南省数据传感与交换设备工程中心主任，是CCF高级会员、CCF普适计算专委会委员、湖南省计算机学会常务理事、CCF长沙执委，曾任CCF YOCSEF 2009-2010年度长沙主席。2010年获得“湖南省青年骨干教师”计划资助。2006年中南大学博士毕业留校工作至今，其中2011年-2012年到加拿大维多利亚大学访学，2017-2018年到美国佛罗里达大学访学。长期从事无线和分布式系统/网络优化、工业互联网与信息系统安全领域研究，主持和参加包括国家自然科学基金、国家“863”计划课题、教育部重点项目、教育部高等学校博士点专项基金、湖南省自然科学基金、湖南省科技计划项目以及大型企业信息化项目等纵横向科研项目30余项，具有扎实的理论研究和丰富的工程实践经验。在国内外权威的刊物与国际会议上发表研究论文120余篇，申请与授权发明专利15项，发表著作2部，获省、部级科技成果奖2项。

报告题目：边缘计算技术与应用探索

边缘计算能根据用户需求将计算从终端或云迁移到网络边缘，从而在物联网与大数据技术兴起的今天有了广泛应用场景，例如实时视频分析、智慧城市、车联网等。其中，目标追踪是一类应用范围广泛且极具增长潜力的场景，具有数据来源分散、时延敏感性较高、任务内部无前后件关系等特点，适合在边缘计算环境下运行，讨论该类任务的联合调度与优化具有重要意义。但是，目标追踪受到目标移动方式、监控信息采集点布局、视频分析速度与精度等因素的影响。因此，如何利用无人机及地面监控摄像头等多种资源对任务目标进行持续性追踪，并且尽量避免因遮挡等因素造成的目标丢失，是极具挑战的问题。本报告首先回顾国内外边缘计算技术的样例及发展情况，然后介绍在目标跟踪过程中可能遭遇的资源瓶颈、目标消失等问题，最后探讨对应的解决方案。

特邀讲者：张 彦 教授

张彦，现任挪威奥斯陆大学信息工程学院终身正教授 (Full Professor)， 博士生导师。2005年毕业于新加坡南洋理工大学 (Nanyang Technological University, Singapore) 获得电子电器工程博士学位。

张彦教授近期主要研究方向为下一代通信网络和绿色智能物联网等。现任IEEE Communications Magazine的副编辑; IEEE Network Magazine的编辑; IEEE Communications Surveys & Tutorials的编辑；IEEE Transactions on Green Communications and Networking的编辑; IEEE Internet of Things的编辑；IEEE Vehicular Technology Magazine的编辑；以及 IEEE ACCESS的副编辑。并任国内多个核心期刊编委，包括中国通信 (China Communications) ，通信与信息网络学报 (JCIN: Journal of Communications and Information Networks)，及物联网学报。多次担任国际学术会议的技术委员会主席或分会主席，如IEEE GLOBECOM 2017、IEEE VTC-Spring 2017、IEEE PIMRC 2016、IEEE CloudCom 2016/2015、IEEE SmartGridComm 2015等。IEEE VTS（车辆技术协会）的杰出讲师。担任IEEE绿色通信与计算技术委员会副主席；以及智能电网分委会主席.

报告题目：Mobile Edge Computing for Internet of Vehicles

The concept of “connected vehicles” is driving the evolution of traditional transport systems into the era of Internet of Vehicles (IoV). In this emerging paradigm, we may envision that high computation and low-latency content requirement. This talk mainly includes three parts. In the first part, we introduce the key concepts and architectures in the IoV scenario. Then, we focus on several unprecedented challenges and potential solutions when we explore mobile edge computing for IoV. These challenges are related to new vehicle edge computing scenarios, optimal resource management in computation offloading and edge caching..

特邀讲者：李新明 教授

李新明，现为中科院电子所研究员/博导/总师。曾任原装备学院复杂电子信息系统国家重点实验室主任、文职2级。获国务院政府特贴、航天基金奖、专业技术人才一类岗位津贴、“双百”领军人才培养对象和“1153”第一层次培养对象。

现学术兼职：复杂电子系统仿真国家重点实验室学术委员会副主任委员、国家可信嵌入式软件工程技术研究中心技术委员会副主任委员；计算机及共性软件专家组和科技发展专业专家组成员；信息系统安全等三个国家重点实验室学术委员会委员，教育部高性能嵌入式系统实验室学术委员会委员；中国计算机学会抗恶劣环境专委会常委，中国指挥控制学会空天大数据专委会副主任委员。

主要工作：现主要从事边缘云、数据和智能服务技术研究。曾从事操作系统、嵌入式系统、网络安全、装备体系、网络信息体系等方面研究工作。主持建成了复杂电子信息系统国家重点实验室。完成了973/863/装备预研/921/教育部项目和网络信息体系等重大任务项目等40余项，先后获国家科技进步二等奖1项、部委级科技进步特等奖1项、一等奖3项、二等奖5项，专利/软著等17项，出版著作6部，发表学术论文100多篇。培养博士硕士30多名。

报告题目：赋能边缘

本报告主要从重点关键领域应用出发，分析多种应用场景对信息服务能力的需求，探讨支撑端应用的边缘系统服务技术和架构。

特邀讲者：吴 帆 教授

吴帆博士，上海交通大学计算机科学与工程系教授、博导、副系主任。2004年获南京大学学士学位，2009年获美国纽约州立大学布法罗分校博士学位，2009至2010年在美国伊利诺伊大学香槟分校担任博士后研究员，2010年加入上海交通大学计算机科学与工程系。在无线网络与移动计算、博弈论算法与应用等领域取得了一系列科研成果，已发表学术论文150余篇，论文发表在JSAC、TON、TMC、TPDS、TOC等国际著名期刊，以及MOBICOM、MobiHoc、CoNEXT、INFOCOM、ICDE、VLDB等重要国际会议。曾获教育部自然科学奖一等奖（排名第三）、国家自然科学基金优秀青年科学基金、ACM中国新星奖、CCF-腾讯犀牛鸟卓越奖、CCF-Intel青年学者提升计划等。

报告题目：数海淘金：数据定价的挑战与初探

被喻为21世纪新金矿的大数据，其内在价值已经得到了广泛的关注，并已经成为世界各国竞相发展的关键领域。然而，现有的数据大都被其拥有者内部分析和使用，缺乏流通、共享，形成了大量的数据孤岛，成为大数据产业发展的瓶颈。因此需要开放的数据交易平台来促进数据在互联网上的交易和流通，进一步挖掘大数据的经济价值，发现各类数据背后的应用潜力。本报告将从计算机科学研究的角度介绍数据商品展现出的新特性，以及对数据商品进行定价的技术挑战和开放问题。最后以感知数据为例介绍数据商品的构造方法和动态适应市场供需变化的数据定价机制。

特邀讲者：何建平 副教授

何建平，副教授（博导），入选中组部第十四批``青年千人计划"，于2017年4月加入上海交通大学自动化系。2013年11月在浙江大学控制科学与工程系获工学博士学位，2014年3月至2017年3月期间在加拿大维多利亚大学电子与计算机工程系从事博士后研究工作。主要研究方向为面向网络系统的分布式感知和智能控制，分布式安全隐私理论，分布式学习和大数据分析等。近五年在分布式时钟同步，分布式调度和优化，安全隐私基础理论、车联网时延和大数据分析方面取得了一定的研究成果，先后在IEEE TAC, IEEE TSP, IEEE TMC，Automatica等国际知名期刊发表长文20余篇，包括ESI高被引论文2篇。现为KSII Transactions on Internet and Information Systems期刊的副编委，曾任International Journal of Robust and Nonlinear Control、Neurocomputing、International Journal of Distributed Senor Networks等期刊的客座编辑。曾获2015年中国自动化学会优秀博士论文奖，IEEE WCSP 2017最佳论文奖、IEEE PESGM 2017最佳会议论文奖和IEEE ICCA 2017最佳学生论文提名奖等荣誉。

报告题目：Privacy-preserving Average Consensus: Condition, Inference and Optimal Design

The goal of the privacy-preserving average consensus (PPAC) is to guarantee the privacy of initial state and asymptotic consensus on the exact average of the initial value. However, there is lack of theoretical framework to analyze the basic conditions of the algorithm design and quantify the degree of the privacy protection. In this talk, we first provided a sufficient condition and a necessary condition of the noises added to the consensus process, under which an exact average is achieved. Then, to quantify the degree of the privacy preservation, we developed a new privacy definition, named (ϵ,

)-data-privacy, which depicts the maximum disclosure probability that the other nodes can infer one node’s initial state within a given small interval. Next, we provided the optimal estimation and obtained the closed-form expression of the relationship between ϵ and

considering the general PPAC algorithm. We also proved that the added noises with uniform distribution is optimal for the PPAC algorithm to achieve the highest (ϵ,

)-data-privacy. Finally, it was found that the disclosure probability will converge to one when all information used in consensus process is available, i.e., the privacy is compromised.

特邀讲者：任 炬 教授

任炬，分别于2009年，2012年，2016年在中南大学计算机科学与技术专业获得学士，硕士和博士学位。2013至2015年，曾在加拿大滑铁卢大学进行博士联合培养。2016年正式加入中南大学信息科学与工程学院担任特聘教授。主要研究方向包括物联网，透明计算以及云计算等。目前，任炬博士已在本领域的国际期刊和会议上共发表学术论文40余篇，其中以第一作者/通信作者发表了20 余篇论文在IEEE TMC, TIFS，TWC，TII，TVT等国际权威SCI期刊和IEEE INFOCOM等国际顶级会议上，ESI千分之一热点论文2篇，ESI百分之一高被引论文3篇，已授权国家发明专利 1 项，申请国家发明专利10余项。曾担任IEEE Network首席客座编辑，IEEE VTC 2017 Fall track co-chair，IEEE MASS 2018 poster co-chair，I-SPAN 2018 track co-chair，IEEE INFOCOM 2018/2019，EDGE 2018，WCNC 2017和Globecom 2017等国际会议程序委员会成员。目前正/曾担任Peer-to-Peer Networking and Applications和IEEE Transactions on Vehicular Technology等国际SCI期刊Associate Editor。

报告题目：面向物联网终端的流式软件加载方法

由于受到物联网终端的高度异构性和资源受限等特点制约，现有研究在解决物联网终端跨平台和高性能按需服务供给的问题上正面临较大挑战。为解决此问题，本次报告将提出一种基于透明计算的物联网终端流式软件加载平台，以及此平台下的关键技术内容和挑战。之后，报告将分别以“基于RTOS的轻量级物联网设备”和“基于Android的高性能物联网设备”为例，介绍基于此平台的两种流式软件执行方法的技术要点和实现细节。报告的最后将简要介绍此领域的未来研究方向。

会议地址：中南大学校本部科教楼会议室